Ochrona przeciwpożarowa budynków o konstrukcji stalowej

budynki o konstrukcji stalowej mieć piętę achillesową: słaba odporność ogniowa. Aby zachować wytrzymałość i sztywność konstrukcji stalowej przez długi czas w warunkach pożaru oraz chronić bezpieczeństwo życia i mienia ludzi, w rzeczywistym projekcie przyjęto różnorodne środki ochrony przeciwpożarowej.

Dlaczego konstrukcje stalowe, które się nie palą, wymagają ochrony przeciwpożarowej?

Stal jest materiałem budowlanym, który się nie pali. W porównaniu z betonem stal ma wiele zalet, takich jak odporność na trzęsienia ziemi i odporność na zginanie. Dlatego w nowoczesnych budynkach konstrukcje stalowe są szeroko stosowane, nie tylko w celu względnego zwiększenia nośności budynków, ale także w celu zaspokojenia potrzeb estetycznego modelowania projektów architektonicznych, takich jak różne jednopiętrowe lub wielopiętrowe fabryki, drapacze chmur, magazyny , poczekalnie Hala jest w zasadzie zaprojektowana w konstrukcji stalowej.

Chociaż stal nie pali się, odkształca się pod wpływem wysokich temperatur, co powoduje zawalenie się konstrukcji. Stal jako materiał budowlany ma pewne nieuniknione wady w zakresie zapobiegania pożarom.

Generalnie granica odporności ogniowej niezabezpieczonych konstrukcji stalowych wynosi około 15 minut. Zwykle w temperaturze 450 ~ 650 ° C nośność zostanie utracona i nastąpi duże odkształcenie, co spowoduje wygięcie stalowych słupów, stalowych belek, a nawet zawalenie się konstrukcji.

Środki ochrony przeciwpożarowej konstrukcji stalowych

Zgodnie z różnymi zasadami zapobiegania pożarom, środki ochrony przeciwpożarowej konstrukcji stalowych dzielą się na metody odporności cieplnej i metody chłodzenia wodą.

metody odporności na ciepło

Metodę odporności na ciepło można podzielić na metoda natryskowa i metoda kapsułkowania.

Metoda opryskiwania

Ogólnie rzecz biorąc, powłokę ognioodporną stosuje się do powlekania lub natryskiwania powierzchni stali w celu utworzenia ognioodpornej i termoizolacyjnej warstwy ochronnej oraz poprawy granicy odporności ogniowej konstrukcji stalowej.

Metoda ta jest łatwa w konstrukcji, lekka, ma długą odporność ogniową i nie jest ograniczona geometrią elementów stalowych. Ma dobrą ekonomię i praktyczność i jest szeroko stosowany.

Istnieje wiele odmian ognioodpornych powłok do konstrukcji stalowych, które można z grubsza podzielić na dwie kategorie: jedna to powłoka cienkowarstwowa powłoki ogniochronne (typ B), czyli pęczniejące materiały ogniochronne do konstrukcji stalowych; drugi jest powłoki grubowarstwowe (H).

Powłoki ognioodporne klasy B, grubość powłoki wynosi zazwyczaj 2-7 mm. Materiałem bazowym jest żywica organiczna, która ma pewien efekt dekoracyjny, a pod wpływem wysokich temperatur rozszerza się i gęstnieje. Granica odporności ogniowej może osiągnąć 0.5 ~ 1.5 godziny.

Cienkowarstwowa ognioodporna powłoka konstrukcji stalowej ma cienką powłokę, jest lekka i ma dobrą odporność na wibracje. W przypadku konstrukcji stalowych odsłoniętych w pomieszczeniach zamkniętych i lekkich konstrukcji stalowych dachów, gdy granica odporności ogniowej jest określona na 1.5 godziny i mniej, należy zastosować cienkowarstwowe ognioodporne powłoki konstrukcji stalowych.

Grubość Powłoka ognioodporna klasy H ma zazwyczaj grubość 8 ~ 50 mm. Powierzchnia ziarnista. Głównym składnikiem jest nieorganiczny materiał termoizolacyjny o niskiej gęstości i niskiej przewodności cieplnej.

Granica odporności ogniowej może osiągnąć 0.5 ~ 3.0 godz. Grubo powlekane ognioodporne powłoki konstrukcji stalowych są na ogół niepalne, odporne na starzenie i trwalsze. W przypadku krytych konstrukcji stalowych wewnątrz budynków, wielopiętrowych konstrukcji stalowych i wielokondygnacyjnych konstrukcji stalowych warsztatów, gdy granica odporności ogniowej jest określona na powyżej 1.5 godziny, należy zastosować grubowarstwowe powłoki ogniochronne konstrukcji stalowych. 

Metoda enkapsulacji

Metoda pustej kapsułki: Ognioodporna płyta lub cegła ogniotrwała służy do owinięcia elementu stalowego wzdłuż zewnętrznej granicy elementu stalowego. Większość warsztatów zajmujących się konstrukcjami stalowymi w krajowym przemyśle petrochemicznym stosuje metodę budowania cegieł ogniotrwałych do owijania elementów stalowych w celu ochrony konstrukcji stalowej.

Zaletami tej metody jest duża wytrzymałość i odporność na uderzenia, wadą jest jednak to, że zajmuje dużo miejsca, a konstrukcja jest bardziej kłopotliwa. Lekkie płyty ogniotrwałe, takie jak płyty cementowe wzmocnione włóknem, płyty gipsowe, płyty wermikulitowe itp. stosowane jako ognioodporne warstwy zewnętrzne.

Sposób pakowania pudełek duże elementy stalowe ma zalety płaskiej i gładkiej powierzchni dekoracji, niskiego kosztu, małych strat, braku zanieczyszczeń środowiska, odporności na starzenie itp. i ma dobre perspektywy promocji.

Metoda kapsułkowania stałego: zazwyczaj poprzez wylanie betonu elementy stalowe są owijane i całkowicie zamykane. Zaletami są wysoka wytrzymałość i odporność na uderzenia, wadami jest to, że betonowa warstwa ochronna zajmuje dużą przestrzeń i konstrukcja jest kłopotliwa, zwłaszcza konstrukcja na belkach stalowych i stężeniach ukośnych jest bardzo trudna.

metody chłodzenia wodą

Metoda chłodzenia wodą obejmuje Metoda chłodzenia natryskiem wodnym oraz metoda chłodzenia metodą napełniania wodą.

Metoda chłodzenia natryskiem wodnym

Metoda chłodzenia natryskiem wodnym polega na umieszczeniu automatycznego lub ręcznego systemu natryskowego na górnej części konstrukcji stalowej. W przypadku pożaru uruchamiana jest instalacja tryskaczowa, która tworzy ciągłą warstwę wody na powierzchni konstrukcji stalowej. Kiedy płomień rozprzestrzenia się na powierzchnię konstrukcji stalowej, woda odparowuje i odbiera ciepło, opóźniając osiągnięcie przez konstrukcję stalową temperatury granicznej.

Metoda chłodzenia wypełniona wodą

Metoda chłodzenia wypełniona wodą polega na wypełnieniu pustego elementu stalowego wodą. Poprzez cyrkulację wody w konstrukcji stalowej ciepło samej stali jest pochłaniane. Dzięki temu konstrukcja stalowa może utrzymać niższą temperaturę podczas pożaru i nie straci swojej nośności na skutek nadmiernego nagrzewania. Aby zapobiec rdzewieniu i zamarzaniu, dodaj do wody inhibitor rdzy i środek przeciw zamarzaniu.

Ogólnie rzecz biorąc, metoda odporności cieplnej może spowolnić prędkość przewodzenia ciepła do elementów konstrukcyjnych przez materiał żaroodporny. Metoda odporności na ciepło jest bardziej ekonomiczna i praktyczna i jest szeroko stosowana w praktycznych projektach.

Zalety i wady metody natryskiwania oraz metody hermetyzacji w środkach ochrony przeciwpożarowej konstrukcji stalowej

Odporność na ogień

Pod względem odporności ogniowej metoda kapsułkowania jest lepsza od metody natrysku. Odporność ogniowa materiałów hermetyzacyjnych, takich jak beton i cegły ogniotrwałe, jest lepsza niż w przypadku zwykłych powłok ognioodpornych.

Ponadto odporność ogniowa nowej płyty ognioodpornej jest również lepsza niż powłok ognioodpornych. Jego odporność ogniowa jest znacznie wyższa niż materiałów ognioodpornych i termoizolacyjnych konstrukcji stalowych o tej samej grubości oraz wyższa niż ognioodpornych powłok pęczniejących.

Trwałość

Ponieważ materiały uszczelniające, takie jak beton, mają dobrą trwałość, z biegiem czasu nie jest łatwo pogorszyć swoje właściwości; i trwałość zawsze były problemem, którego nie były w stanie rozwiązać ognioodporne powłoki konstrukcji stalowych.

Cienkie i ultracienkie powłoki ognioodporne na bazie składników organicznych, stosowane zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz, mogą powodować problemy, takie jak rozkład, degradacja, starzenie się itp.

Konstruowalność

Metoda natryskowa do ochrony przeciwpożarowej konstrukcji stalowych jest prosta i łatwa w wykonaniu i można ją wykonać bez skomplikowanych narzędzi.

Jednakże jakość konstrukcji metody natryskiwania powłoki ognioodpornej jest niska i trudno jest kontrolować usuwanie rdzy z podłoża, grubość powłoki powłoki ognioodpornej i wilgotność środowiska budowlanego; konstrukcja metody hermetyzacji jest bardziej skomplikowana, szczególnie w przypadku stężeń ukośnych i belek stalowych, ale konstrukcja jest łatwa w sterowaniu i łatwa w zapewnianiu jakości.

Grubość materiału kapsułkującego można zmieniać dokładniej, aby kontrolować granicę odporności ogniowej.

Ochrona środowiska

Metoda natryskowa zanieczyszcza środowisko podczas budowy, szczególnie pod wpływem wysokich temperatur może ulatniać się szkodliwe gazy. Metoda hermetyzacji nie powoduje emisji toksycznych w budownictwie, normalnym środowisku użytkowania i wysokiej temperaturze pożaru, co jest korzystne dla ochrony środowiska i bezpieczeństwa personelu podczas pożaru.

Ekonomiczne

Metoda natryskiwania ma zalety prostej konstrukcji, krótkiego czasu budowy i niskich kosztów budowy. Jednakże cena powłok ognioodpornych jest wysoka, a koszty konserwacji stosunkowo wysokie ze względu na wady powłok, takie jak starzenie się.

Koszt budowy metody hermetyzacji jest wysoki, ale użyte materiały są tanie, a koszty utrzymania niskie. Ogólnie rzecz biorąc, metoda kapsułkowania jest bardziej ekonomiczna.

Możliwość zastosowania

Metoda natryskowa nie jest ograniczona geometrią elementów i jest najczęściej stosowana do zabezpieczania belek, słupów, stropów, dachów i innych elementów. Szczególnie nadaje się do ochrony przeciwpożarowej konstrukcji stalowych w lekkich konstrukcjach stalowych, konstrukcjach kratowych i konstrukcjach stalowych o specjalnych kształtach.

Konstrukcja metody hermetyzacji jest skomplikowana, szczególnie w przypadku belek stalowych, stężeń ukośnych i innych elementów. W przypadku kolumn powszechnie stosuje się metodę kapsułkowania, a zakres jej zastosowania nie jest tak szeroki jak metody natryskowej.

Zajęte miejsce

Farba ognioodporna stosowana w metodzie natryskowej ma niewielką objętość, natomiast materiały hermetyzacyjne stosowane w metodzie hermetyzacji, takie jak beton i cegły ognioodporne, będą zajmować przestrzeń i zmniejszać powierzchnię użytkową. Jakość materiału kapsułkującego jest również duża.